摘 要

目前，癌症是威胁人类健康的最重要的病症之一，但是治疗癌症的费用高昂，效果也不尽人意。而金纳米棒因为其独特的物理化学性质，被广泛应用于各个领域，尤其是肿瘤的靶向纳米给药系统当中。然而，目前金纳米棒的合成方法重现性不好，产率不高，存在有不少的缺陷，因此本研究旨在重现金纳米棒的合成过程并且针对现有的问题进行优化。首先，采用晶种合成法合成出了一定长径比的金纳米棒，然后通过几组对照实验改变种子溶液的温度，生长溶液的温度，盐酸的用量，金纳米棒生长时间等几项条件，对影响金纳米棒产率和形态的因素进行了研究和讨论，最终得到了一条简便高效的金纳米棒合成方法。后续试验中我们还要通过动物实验对金纳米棒的细胞毒性、安全性进行考察以及对金纳米棒的纳米载体进行修饰，为下一步的研究打下基础。

关键词：癌症；靶向给药系统；金纳米棒；晶种合成法

Abstract

At present, cancer is one of the most important diseases threatening human health, but the cost of the treatment of cancer is high, and the effect is not satisfactory. Because of its unique physical and chemical properties, gold nanorods have been widely used in various fields, especially in the targeted drug delivery system. However, the reproduce of the synthesis of gold nanorods is not easy, the yield is low, and there are many defects, so this study is aimed at the synthesis of gold nanorods and the optimization of the existing problems in current synthesis progress.

First, gold nanorods with certain A.R were synthesized by seed-mediated method, and optimize the synthesis progress by changing the temperature of the seed solution and growth solution, dosage of hydrochloric acid, and the time of gold nanorods growth,then discussed several conditions and factors which influence gold nanorods yield and shape. finally we got a simple and efficient synthesis method of gold nanorods .

In the following experiments, we plan to research the cytotoxicity and safety of gold nanorods by animal experiments, and to modify the nano carriers of gold nanorods, which will lay the foundation for further research.

Key words：cancer；targeted drug delivery system；gold nanorods；seed-mediated method

目 录

第1章 绪论………………………………………………………………………….1

1.1 癌症现状…………………………………………………………………….1

1.2 癌症起因、预防和治疗…………………………………………………….1

1.3纳米给药在肿瘤靶向治疗中的研究现状………………………………….2

1.4纳米金在抗肿瘤纳米药物中的应用……………………………………….4

1.5纳米金的安全性…………………………………………………………….4

1.6课程设计思路……………………………………………………………….5

第2章 金纳米棒的合成和优化……………………………………………………6

2.1 实验材料…………………………………………………………………….6

2.2 实验方法…………………………………………………………………….7

2.2.1改变种子生长温度…………………………………………………….7

2.2.2改变生长溶液温度…………………………………………………….7

2.2.3改变盐酸的量………………………………………………………….7

2.2.4改变种子生长时间…………………………………………………….7

2.2.5金纳米棒的纯化……………………………………………………….8

2.2.6金纳米棒的表征……………………………………………………….8

2.3 实验结果和讨论…………………………………………………………….8

2.3.1温度的影响…………………………………………………………….9

2.3.2种子溶液温度的影响………………………………………………….9

2.3.3生长溶液温度的影响…………………………………………...…….11

2.3.4盐酸用量的影响…………………………………….………………..14

2.3.5生长溶液反应时间的影响……………………………………………16

2.4 小结…………...……………………………………………………………18

第3章 结论…………………..……………………………………………………19

参考文献…………………..……………………………………………………..…20

致谢………..…………………..……………………………………………………22

第1章 绪论

癌症现状

癌症又名恶性肿瘤，指的是细胞分裂失控并侵入到人体其他的正常组织，对人体造成危害。目前已知的人类身上的癌症已超过100种，严重威胁人类的健康。在2012年，全世界约有1400万人患上来争，并且造成了820万人死亡，这相当于全年总死亡人数的14.6%。而在我国，大约每5人就有一人因癌症死亡，而在全世界，每十万人就有100-350人死于癌症，现在癌症已经成为发达国家主要的死亡原因之一。因此，癌症不仅给患者本人的生活造成极大的负面影响，更对患者的家庭带来极大的经济负担，减弱社会生产力，影响社会稳定和国家发展。男性身上最常见的癌症包括肺癌、前列腺癌、大肠直肠癌、以及胃癌；在女性身上最常见的则是乳癌、大肠直肠癌、肺癌和子宫颈癌；儿童以急性淋巴性白血病和脑瘤最常见，2012年，大约16.5万个15岁以下的儿童被诊断出癌症。肺癌、肝癌、胃癌等十个主要的癌症，占到了癌症死亡率的84.27%。每个年龄层的人都可能患上癌症，由于DNA的损伤会随着年龄的增长而累积，所以癌症的发病率会随着年龄的增加而增加，到80岁时达到最高，85岁之后才会下降^[[1]]。

癌症起因、预防和治疗

癌症是由基因引起的疾病，当调控细胞生长的基因发生损坏或者突变时，细胞就会失去控制，持续生长分裂形成肿瘤。肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤。良性肿瘤不会侵入到人体的其他部分，或者侵入到其他部分时，如果不压迫到重要奇怪，也不会对健康造成危害；恶性肿瘤则会侵入到其他器官，转移到其他部位而危害生命。现在仍未完全解明癌症的病因。根据多年的研究和实验结果，发现行为和环境对癌症的发生有着重要的影响。根据观察，大部分的癌症和生活方式以及环境因素有关。环境因素包括烷化剂、亚硝胺等化学因素、电离辐射等物理因素，生活方式的影响包括香烟、饮食、运动、酒精、晒太阳等。比如最近几十年的研究最为确定的发现就是癌症与吸烟之间的相关性，许多流行病学的研究也证明了这个关系。数据显示，肺癌的死亡率会随着吸烟人数的增加而几句提高，近年广泛宣传吸烟对人体的危害之后，吸烟人口减少，也导致了肺癌死亡人数的减少^[[2]]。还比如，很早就有研究关注饮食与癌症之间的关系。由于各国间的饮食习惯存在差异，不同癌症的发生率相差很大。例如多吃生食和腌制食物的日本胃癌的发生率高，而主要食用煎烤肉类和多油高糖分食物的美国多发生结肠癌。同时有研究表明，外国的移民会受到移民地区的饮食影响，同时也有产生当地多发癌症的倾向。其他会影响癌症的因素还有饮酒（会增加口腔、食道、乳房癌症的几率）、缺乏运动（结肠癌、乳癌和其他癌症）、肥胖（结肠癌、乳癌、子宫内膜癌等）。

根据世界卫生组织的数据，通过改变生活方式和环境因素，能够让30%以上的癌症得到预防^[[3]]。要预防癌症，首先要养成良好的生活习惯，不吸烟，少量饮酒，远离油腻和烟熏煎炸和烧烤的失误，多吃杂粮和新鲜瓜果蔬菜。饮食以谷类为主，增加鱼类、蛋、奶类和豆类的摄入，保持清淡的饮食，减少盐的摄入，避免暴饮暴食，少静坐多运动，保持乐观向上的心态。及早发现和治疗癌症也可以降低癌症的死亡率。及早发现包括两个部分：第一是早期诊断，注意早期体征和症状（例如对皮肤癌、乳腺癌和口腔癌等），以便在疾病较早阶段就能诊断和治疗。早期诊断规划特别适用于没有有效筛查方法（比如在许多资源缺乏的环境下）或者没有采取筛查和治疗措施的情况。如果没有任何早期发现或筛查和治疗措施，病人在很晚阶段才得到诊断，到那时往往已经无法治愈。第二是筛查，筛查的目的是发现可能有特定癌症，或癌症前不正常现象的个人，并让他们及时转诊以进行治疗，或者在可行的情况下进行诊断和治疗。对常见类型的癌症，可使用对大多数高危人群具有成本效益、可负担得起、可被接受和能够获得的筛查检测方法。在这种情况下，筛查规划尤其有效。当及早发现并根据最佳做法进行治疗时，乳腺癌、宫颈癌、口腔癌和结肠直肠癌等一些最常见类型癌症的治愈率较高。对于癌症的治疗，准确诊断癌症对采取适当有效治疗措施必不可少，因为每种类型的癌症需要具体的治疗方案，包括使用一种或多种方法，如外科手术，和/或放疗，和/或化疗。主要目标是治愈癌症或大大延长生命。改善患者的生活质量也是一项重要目标。可以通过支持性治疗、姑息治疗和心理支持实现该目标。如果提供适当治疗，有些种类的癌症，例如儿童白血病和淋巴瘤，即使已经扩散，也有很高的治愈率^[[4]]。

纳米给药在肿瘤靶向治疗中的研究现状

靶向治疗是近二十年间发展起来的一种新型治疗手段，在某些癌症的治疗上已经取得了显著的效果。靶向治疗是以物理或者化学键合的方式，将抗肿瘤的药物和适宜的纳米载体结合，制备出靶向的纳米制剂，然后以癌症相关的分子作为靶点，将靶向制剂定位于癌细胞上的靶点，从而达到治疗癌症的目的。相比传统的化疗疗法毒副作用严重且没有选择性的缺点，靶向治疗不仅能够实现药物的靶向输送，又能实现药物在靶点部位的控制释放，使药物集中于肿瘤细胞，不仅实现了高选择性，还明显降低了药物的毒副作用，取得了比化疗更好的疗效。近年来，国内外已经对靶向药物进行了大量的研究，使靶向给药系统发展出了改善药物稳定性、水溶性、改变药物分布、降低消除速度等优点。不过现阶段的靶向药物的应用也存在一些阻碍，一是因为体内药物的代谢使得药物的有效浓度不能得到完全的保证，二是因为人体内存在着各种各样的屏障，这些屏障会阻碍药物到达预定的作用部位。现在，部分靶向药物已经通过审批上市，部分发达国家已经将靶向药物作为主要的抗肿瘤药物^[[5]]。2011年美国前四位抗肿瘤药物均为靶向药物，在销量前十位的抗肿瘤药物中靶向药物占了8个。而国内的靶向药物应用相比发达国家就少得多，这是因为靶向药物的技术和药物被国外的制药公司垄断，因而价格居高不下，所以拥有我国自主知识产权的靶向抗肿瘤的药物的研究有着重要的现实意义和经济意义。